ASTM A213 -paineluokitus

Insinööreille ja hankintaasiantuntijoille, jotka hankkivat ruostumattomasta teräksestä valmistettuja lämmönvaihdinputkia, ASTM A213 -paineluokituksen ymmärtäminen on välttämätöntä. Painearvot määrittävät, kuinka paljon sisäistä painetta putki voi turvallisesti kestää tietyissä lämpötilaolosuhteissa. Oikean putken määrittelyn valinta vaikuttaa suoraan lämmönvaihtimen turvallisuuteen, käyttöikään ja käyttötehokkuuteen.

Tässä oppaassa selitetään ASTM A213 -paineluokitukset, laskentamenetelmät, yleisimmät ruostumattomat teräslaadut ja tärkeimmät virtausnäkökohdat, jotka ostajien tulee arvioida ostaessaan lämmönvaihtimen putkia.

 

1. Mikä on ASTM A213 -materiaali?

ASTM A213on laajalti käytetty kansainvälinen spesifikaatioiden kattaasaumattomat ferriittiset ja austeniittiset metalliseokset{0}}teräskattila, tulistin ja lämmönvaihdinputket.

Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen lämmönvaihdinsovelluksissa yleisimpiä laatuja ovat:

ASTM-luokka	Vastaava arvosana	Tärkeimmät ominaisuudet	Tyypilliset sovellukset
TP304	1.4301 / SUS304	Hyvä korroosionkestävyys, taloudellinen	Yleiset lämmönvaihtimet
TP304L	1.4306	Vähemmän hiiltä, ​​parempi hitsattavuus	Elintarviketeollisuuden lämmönvaihtimet
TP316	1.4401	Parempi korroosionkestävyys	Kemialliset laitteet
TP316L	1.4404	Vähähiilinen + erinomainen korroosionkestävyys	Laiva- ja kemialliset lämmönvaihtimet
TP321	1.4541	Stabiloitu Ti:llä korkeaa lämpötilaa varten	Korkean lämpötilan{0}}lämmönvaihtimet

Näiden joukossaTP316L lämmönvaihdinputketovat laajalti käytössäkemialliset tehtaat, meriveden suolanpoistojärjestelmät ja lauhduttimetniiden ylivoimaisen vastustuskyvyn vuoksipiste- ja rakokorroosio.

 

 

2.ASTM A213 316L paineluokituskaavio (viite)

Alla on viitetaulukkoASTM A213 TP316Lsaumattomia putkia huoneenlämmössä (noin . 20 astetta /70 astetta F).
Arvot perustuvat sallittuun 16 700 PSI:n jännitykseen (ASME BPVC:n mukaan).

Ulkohalkaisija (OD)	Seinän paksuus (BWG/mm)	Työpaine (PSI)	Räjähdyspaine (teoreettinen PSI)
1/2" (12,7 mm)	18 (1,24 mm)	3,250	13,000
1/2" (12,7 mm)	16 (1,65 mm)	4,300	17,200
3/4" (19,05 mm)	16 (1,65 mm)	2,850	11,400
3/4" (19,05 mm)	14 (2,11 mm)	3,700	14,800
1" (25,4 mm)	16 (1,65 mm)	2,150	8,600
1" (25,4 mm)	12 (2,77 mm)	3,650	14,600

Vastuuvapauslauseke: Nämä arvot ovat vain viitteellisiä. Varsinaisessa suunnittelussa on käytettävä turvakerrointa (yleensä 4:1) ja lämpötilan vähennyskertoimia.

 

vaippa- ja putkilämmönvaihdin ruostumattomilla teräsputkilla

3.Miten ASTM A213 -paineluokitus lasketaan?

Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen putkien sisäinen paineluokitus lasketaan yleensä käyttämälläBarlow'n kaava. Tämä kaava yhdistää sisäisen paineen materiaalin sallittuun jännitykseen, sen paksuuteen ja halkaisijaan.

Kaava:

P= Sisäinen suunnittelupaine (PSI tai MPa)

S= Sallittu stressiarvo (ASME B31.3:sta tai BPVC:n osasta II)

t= Seinän nimellinen paksuus (tuumaa tai mm)

D= Ulkohalkaisija (OD) (tuumaa tai mm)

Huomautus ostajille:ASTM A213 määrittääPienin seinän paksuus. Kun lasket turvallisuutta, varmista aina, että otat huomioon valmistustoleranssin (yleensä +20% / -0%).

 

4. Lämpötilan vaikutus paineen arvoon

Kattilan tai lämmönvaihtimen käyttölämpötilan noustessa ruostumattoman teräksen lujuus heikkenee. Tämä on välttämätöntä ASTM A213 -sovelluksille.

200 asteessa (392 astetta F):Sallittu 316 litran jännitys putoaa noin 85 prosenttiin sen huonelämpötila-arvosta.

400 asteessa (752 astetta F):Vahvuus putoaa noin 70 prosenttiin.

Hankintavinkki:Toimita aina toimittajallesimaksimi käyttölämpötilajotta he voivat tarkistaa alennetun painekapasiteetin.

 

5. Lämmönvaihdinputkien mitat ASTM A213

ASTM A213 saumattomien lämmönvaihdinputkien ulkohalkaisijat (OD) ovat tyypillisesti 1/8 tuumaa (3,2 mm) 5 tuumaa (127 mm) ja seinämän paksuus 0,015 - 0,500 tuumaa (0,4 - 12,7 mm). Yleisimmät lämmönvaihtimien ulkohalkaisijat ovat 19,05 mm (3/4") ja 25,4 mm (1").

Ulkohalkaisija	Seinän paksuusalue	Pituus
12,7 mm (1/2")	0,7 - 2,0 mm	Jopa 24 m
19,05 mm (3/4")	1,0 - 3,0 mm	Jopa 24 m
25,4 mm (1")	1,2-3,5 mm	Jopa 24 m
38,1 mm (1,5")	1,5-4,0 mm	Jopa 24 m

 

 

6. Lämmönvaihdinputken virtausnopeusnäkökohdat

Paineenkeston lisäksi putkien tulee myös pystyä vastaanottamaan nestevirtausta. Lämmönvaihtimien ostajille kaksi nestevirtaukseen läheisesti liittyvää asiaa ovat kriittisiä: A. Optimaalinen virtausnopeus ja B. Painehäviö (ΔP).

A. Optimaalinen virtausnopeus

Jos virtausnopeus on liian suuri, se aiheuttaaeroosio-korroosio, erityisesti lämmönvaihtimien U{0}}käyrissä.

Nestetyyppi	Suositeltu nopeus
Jäähdytysvesi	1.0 – 2.5 m/s
Merivesi	1.0 – 2.0 m/s
Öljy	0.5 – 1.5 m/s
Höyrykondensaatti	20 – 40 m/s

Jos virtausnopeus on liian suuri, se aiheuttaa eroosio-korroosiota, erityisesti lämmönvaihtimien U-käyrissä.
Riski: Yli 3,5 m/s nestekäytössä voi irrottaa suojaavan kromioksidikerroksen 316 litran putkista.

 

B. Painehäviö

Painehäviö on painehäviö nesteen kulkiessa putken läpi kitkan vuoksi.

Kapeammat putket (pienempi ID): Lisää lämmönsiirtotehoa, mutta lisää merkittävästi painehäviötä, mikä vaatii enemmän pumppaustehoa.

Pinnan karheus: ASTM A213 saumattomien putkien sisäpinta on sileämpi kuin hitsattujen putkien (A249), mikä johtaa pienempään painehäviöön ja parempaan likaantumisenkestävyyteen.

 

7. Esimerkki lämmönvaihdinputkien virtauskapasiteetti

Putken koko	Sisähalkaisija	Virtausnopeus	Likimääräinen virtausnopeus
19,05 × 1,65 mm	15,75 mm	2 m/s	0.39 m³/h
25,4 × 2,11 mm	21,18 mm	2 m/s	0.72 m³/h
38,1 × 2,77 mm	32,56 mm	2 m/s	1.66 m³/h

Nämä arvot auttavat insinöörejäarvioida pumpun tarpeet ja lämmönvaihtimen teho.

 

ASTM A213 -putkihankintojen tarkistuslista

Kun lähetät kyselyä, ilmoita selkeästi seuraavat parametrit varmistaaksesi, että paineluokitus vastaa erityisvaatimuksiasi:
Materiaaliluokka: (esim. TP316L, TP304, TP321).
Toimitusolosuhteet: Saumaton (ASTM A213 -standardiletku on yksinomaan saumaton).
Mitat: Ulkohalkaisija × Seinämän minimipaksuus (esim. 19,05 mm × 2,11 mm seinämän vähimmäispaksuus).
Testausvaatimukset:
Hydrostaattinen testi: pakollinen; käytetään letkun paineen eheyden tarkistamiseen.
Pyörrevirtatestaus: Käytetään seinämän ohenemisen tai halkeamien havaitsemiseen.
Lämpökäsittely: Varmista optimaalinen korroosionkestävyys ja sitkeys varmistamalla "Solution Hehkutettu" -tila.

Napsauta saadaksesi ASTM A213 lämmönvaihdinputken laaduntarkastusraportin.